РЕГУЛИРУЕМЫЙ ДРОССЕЛЬ Российский патент 2001 года по МПК F16K47/00 

Изобретение относится к области техники, к элементам объемного гидропривода, а именно к регулируемой аппаратуре.

Известен регулируемый дроссель (Заявка N 60-175881, Япония, заявл. 22.02.84, N 59-33271, опубл. 10.09.85, кл. F 16 K 31/02), содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, разделенными перегородкой с отверстием - седлом, в которое входит регулирующий элемент в виде плунжера, закрепленного относительно корпуса на пакете пьезоэлементов. При этом изменение электрического напряжения, подаваемого к электродам пьезоэлементов, вызывает изменение линейных размеров пакета и соответственно перемещение плунжера относительно седла.

Недостатком устройства является сложность конструкции, невысокая механическая прочность пакета, ограничивающая возможность применения, а также необходимость наличия электрической системы.

Известен регулируемый дроссель, рассматриваемый в качестве прототипа (патент США, N 4596377, заявл. 20.08.84, N 642472, опубл. 24.06.86, кл. F 16 K 31/44), включающий в себя корпус с входным и выходным отверстиями, дросселирующее устройство, состоящее из двух взаимодействующих между собой элементов в виде дисков, один из которых закреплен в корпусе, а второй - на конце поворотной втулки, и механизм привода поворотной втулки в виде электродвигателя с маховичком на валу, связанным тросовой передачей с сектором на поворотной втулке, а также внешнюю систему электрического управления.

Указанное устройство имеет сложную конструкцию, не обладающую высокой надежностью в эксплуатации в связи с наличием маховичка, троса и винта, кроме того необходима система электропитания и регулирования.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое устройство, является разработка конструкции, позволяющей устранить указанные выше недостатки.

Технический результат от использования предлагаемого устройства заключается в повышении надежности и долговечности устройства, в расширении возможностей применения, а также в упрощении технологии регулирования вследствие отсутствия электрической системы. Устройство не требует использования дополнительных элементов в корпусе дросселя с устройствами для герметизации (например, троса, поворотной втулки и т.д.).

Средство достижения указанного технического результата состоит в том, что в известном устройстве, включающем корпус с входным и выходным отверстиями, размещенное в корпусе дросселирующее устройство, состоящее из двух взаимодействующих между собой элементов, например коаксиальных втулок с отверстиями на боковых поверхностях, образующих проходной тракт между входным и выходным отверстиями корпуса, при этом один из элементов неподвижно закреплен в корпусе, а другой установлен с возможностью поворота относительно неподвижного элемента, а также механизм привода поворотного элемента с внешним управлением, механизм привода поворотного элемента выполнен в виде охватывающей поворотный элемент тонкостенной трубки некруглого поперечного сечения, свернутой в форме цилиндрической пружины, один из концов которой герметично закреплен на корпусе и сообщен с внешней системой подвода регулируемого управляющего давления, а другой заглушен и скреплен, например, посредством тяги с поворотным элементом.

Доказательство достижения технического результата будет рассмотрено ниже.

Существо конструкции поясняется чертежом (продольный разрез).

Корпус 1 с герметизированной крышкой 2 образует внутреннюю полость 3, сообщенную посредством проходных штуцеров 4 (в корпусе 1) и 5 (в крышке 2) с входной и выходной магистралями (на чертеже не показаны). Штуцер 5 выполнен ввертным и герметизирован уплотнением 7, а его положение регулируется размерами шайбы 8 и фиксируется контргайкой 9. На штуцере 5 выполнен цилиндрически соосный хвостовик 10 с осевым отверстием 11 и днищем 12. На хвостовике 10 коаксиально установлена с возможностью поворота цилиндрическая втулка 13 с днищем 14, контактирующая с хвостовиком 10. На хвостовике 10 и втулке 13 выполнены сквозные одинаковые по размерам радиальные окна 15 и 16. Днище 14 втулки 13 пружиной 17 подпружинено к корпусу 1. В полость 3 введена тонкостенная трубка 18 некруглого поперечного сечения из упругого материала, например стали, соосная с втулкой 13 и охватывающая ее. Трубка 18 свернута в форме цилиндрической пружины, один конец которой герметично закреплен на крышке 2, например, при помощи вставки 19, припаянной к крышке 2. Другой конец 20 трубки 18 выполнен глухим и посредством тяги 21, закрепленной на трубке 18, скреплен со втулкой 13 - входит в ее радиальный паз 22. Внутренняя полость трубки 18 через вставку 19, крышку 2 и штуцер 23 сообщена с внешней системой подвода управляющего регулируемого давления известной конструкции (источник давления, регулирующая аппаратура, средства измерения), которая на чертеже не показана.

Дроссель работает следующим образом.

Внутри полости 3 рабочая среда проходит через радиальные окна 15 и 16 в хвостовике 10 и втулке 13. Взаимное положение окон 15 и 16 определяет площадь проходного сечения и гидравлическое сопротивление тракта. При подводе управляющего регулируемого давления внутрь трубки 18 ее поперечное сечение деформируется и стремится принять круглую форму, аналогично известной трубке, применяемой в манометрах. Вследствие этого глухой конец 20 трубки 18 совершает сложное перемещение в пространстве, поворачивая при этом втулку 13 относительно хвостовика 10 тягой 21. В результате, путем изменения давления в трубке 18, появляется возможность регулировать течение рабочей среды в дросселе.

Количественные значения диапазона, точности регулирования сопротивления дросселя, а также изменение характера течения рабочей среды зависят от конкретного исполнения устройства и могут быть установлены опытным путем.

В качестве примера применения предлагаемого устройства можно указать использование дросселя в качестве регулятора параметров потока в экспериментальных стендовых пневмогидравлических системах.

Устройство не представляет технических и технологических трудностей для изготовления современными приемами металлообработки (мехобработка, пайка, сварка, штамповка и т.д.).

Регулируемый дроссель предназначен для регулирования параметров потока. Регулируемый дроссель содержит корпус с входным и выходным отверстиями, размещенное в корпусе дросселирующее устройство, состоящее из двух взаимодействующих между собой элементов, например коаксиальных втулок с отверстиями на боковых поверхностях, образующих проходной тракт между входным и выходным отверстиями корпуса, при этом один из элементов неподвижно закреплен в корпусе, а другой установлен с возможностью поворота относительно неподвижного элемента, а также механизм привода поворотного элемента с внешним управлением. Механизм привода поворотного элемента выполнен в виде охватывающей поворотный элемент тонкостенной трубки некруглого поперечного сечения, свернутой в форме цилиндрической пружины. Один из концов пружины герметично закреплен на корпусе и сообщен с внешней системой подвода регулируемого управляющего давления, а другой заглушен и скреплен, например, посредством тяги с поворотным элементом. Изобретение позволяет повысить надежность и долговечность устройства, расширить возможности его применения, а также упростить технологию регулирования. 1 ил.

Регулируемый дроссель, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, размещенное в корпусе дросселирующее устройство, состоящее из двух взаимодействующих между собой элементов, например, коаксиальных втулок с отверстиями на боковых поверхностях, образующих проходной тракт между входными и выходными отверстиями корпуса, при этом один из элементов неподвижно закреплен в корпусе, а другой установлен с возможностью поворота относительно неподвижного элемента, а также механизм привода поворотного элемента с внешним управлением, отличающийся тем, что механизм привода поворотного элемента выполнен в виде охватывающей поворотный элемент тонкостенной трубки некруглого поперечного сечения, свернутой в форме цилиндрической пружины, один из концов которой герметично закреплен на корпусе и сообщен с внешней системой подвода регулируемого управляющего давления, а другой заглушен и скреплен, например, посредством тяги с поворотным элементом.